106 學年度指定科目考試化學考科 第 22 題

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進行秒錶反應實驗時,先將碘酸鉀溶液與亞硫酸氫鈉溶液的濃度控制在一定範圍內,再將一定體積的上述兩種溶液與澱粉溶液混合,就可觀察其變為藍色,以推算反應速率與濃度的關係。其相關的反應式如下:

式(一):\mathrm{IO_3^-(\mathit{aq})+3\,HSO_3^-(\mathit{aq})\rightarrow I^-(\mathit{aq})+3\,SO_4^{2-}(\mathit{aq})+3\,H^+(\mathit{aq})}

式(二):\mathrm{IO_3^-(\mathit{aq})+5\,I^-(\mathit{aq})+6\,H^+(\mathit{aq})\rightarrow 3\,I_2(\mathit{s})+3\,H_2O(\ell)}

式(三):\mathrm{I_2(\mathit{s})+HSO_3^-(\mathit{aq})+H_2O(\ell)\rightarrow 2\,I^-(\mathit{aq})+SO_4^{2-}(\mathit{aq})+3\,H^+(\mathit{aq})}

林同學在秒錶反應實驗後,想探究如何可利用實驗的藍色廢液,設計一個延伸實驗以演示溶液的顏色變化。因此,量取10mL的廢液,慢慢倒入3M的NaOH溶液至廢液由藍色變成無色後,繼續多倒入1mL的NaOH溶液。林同學發現若在此無色廢液中,倒入濃度為3M的X溶液2mL,則廢液又變藍色。試問下列哪些溶液,分別可以扮演X的角色,使無色廢液變成藍色?

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